ما هو الختم الميكانيكي
A ختم آلي يعد مكونًا أساسيًا في المضخات الطاردة المركزية وغيرها من المعدات الدوارة، حيث يوفر ديناميكية الختم حل بين العمود الدوار والغلاف الثابت. تتكون الأختام الميكانيكية من وجهين مسطحين، أحدهما ثابت والآخر دوار، مثبتين معًا بضغط الزنبرك وضغط السائل المختوم. ختم الوجوه يتم تشحيمها بواسطة طبقة رقيقة من السائل، مما يمنع تسرب السوائل مع السماح بدوران العمود.
مزايا الختم الميكانيكي
- ختم فعال لمجموعة واسعة من السوائل، بما في ذلك السوائل الخطرة والتآكلية
- تصميم بسيط نسبيًا وسهل الصيانة مقارنة بطرق الختم الأخرى
- يمكنها التعامل مع الضغوط ودرجات الحرارة العالية عند تصميمها وصيانتها بشكل صحيح
- متوفرة بسهولة وفعالة من حيث التكلفة لمعظم التطبيقات
- مناسبة لمجموعة متنوعة من المضخات الطاردة المركزية وغيرها من المعدات الدوارة
عيوب الختم الميكانيكي
- تتطلب طبقة سائلة ثابتة للتزييت والتبريد، مما يجعلها غير مناسبة لظروف التشغيل الجافة
- عمر افتراضي محدود بسبب التآكل والتلف في أسطح الختم، مما يتطلب صيانة دورية واستبدالًا
- احتمالية حدوث تسرب في حالة عدم التركيب أو الصيانة أو التشغيل بشكل صحيح خارج معايير التصميم
- قد يتطلب خارجيًا أنظمة التنظيف أو سوائل الحاجز لتطبيقات معينة، مما يزيد من التعقيد والتكلفة
- يمكن أن يؤدي توليد الحرارة بسبب الاحتكاك إلى تلف الختم وفشله إذا لم تتم إدارته بشكل صحيح
متى تستخدم الختم الميكانيكي
تُعدّ الأختام الميكانيكية الخيار الأمثل لإغلاق معظم مضخات الطرد المركزي وغيرها من المعدات الدوارة التي تتعامل مع السوائل. وهي مناسبة بشكل خاص لما يلي:
- التطبيقات التي تتضمن سوائل نظيفة وغير كاشطة
- أنظمة الضغط المتوسط إلى المرتفع
- العمليات التي تتطلب الحد الأدنى من التسرب والتأثير البيئي
- المواقف التي يتم فيها إعطاء الأولوية للبساطة والفعالية من حيث التكلفة على العوامل الأخرى
ما هو ختم الغاز الجاف
A ختم الغاز الجاف هو عبارة عن ختم غير ملامس يعمل بالتشغيل الجاف، مصمم خصيصًا للاستخدام في ضواغط الطرد المركزي ومعدات معالجة الغاز الأخرى. أختام الغاز الجاف يستخدم طبقة رقيقة من الغاز لسد الفجوة بين المكونات الدوارة والثابتة، مما يُغني عن التزييت السائل. تتميز أسطح السد بأخاديد حلزونية تُولّد قوة رفع، مما يُحافظ على مسافة دقيقة بين الأسطح ويمنع التلامس أثناء التشغيل.
مزايا ختم الغاز الجاف
- تصميم غير ملامس يمنع التآكل ويطيل العمر حياة الفقمة مقارنة بالأختام الميكانيكية
- مناسب لظروف التشغيل الجافة والتطبيقات عالية السرعة، مثل ضواغط الطرد المركزي
- أقل من ذلك بكثير معدلات التسرب مقارنة بأختام الزيت أو أختام التلامس الأخرى
- تقليل متطلبات الصيانة والتكاليف المرتبطة بها بمرور الوقت
- صديقة للبيئة، حيث أنها لا تتطلب زيتًا أو مواد تشحيم أخرى قد تتسرب
- يمكنها التعامل مع مجموعة واسعة من غازات العمليات وظروف التشغيل
عيوب ختم الغاز الجاف
- تكلفة أولية أعلى مقارنة بالأختام الميكانيكية بسبب التصميم والأجهزة الأكثر تعقيدًا
- يتطلب غاز مانع للتسرب نظيفًا وجافًا للتشغيل السليم، مما قد يستلزم معدات إضافية لتكييف الغاز
- قدرة محدودة على التعامل مع السوائل أو المواد الصلبة المحمولة في غاز العملية
- أكثر حساسية للتغيرات في ظروف التشغيل، مثل الضغط ودرجة الحرارة وتركيب الغاز
- تتطلب أكثر تطورا نظام دعم الختم، بما في ذلك معدات إمداد الغاز العازل ومراقبته
متى تستخدم ختم الغاز الجاف
تُعدّ أختام الغاز الجاف الحل الأمثل لإغلاق ضواغط الطرد المركزي وغيرها من تطبيقات الغاز الجاف عالية السرعة. وهي مناسبة بشكل خاص لما يلي:
- معالجة الغاز الطبيعي ونقله وتخزينه
- صناعات البتروكيماويات والمعالجة الكيميائية
- التطبيقات التي تتطلب الحد الأدنى من تسرب الغاز والتأثير البيئي
- تطبيقات ضواغط الضغط العالي والسرعة العالية حيث يكون التلوث الزيتي غير مقبول
- المواقف التي يتم فيها إعطاء الأولوية لعمر الختم الطويل والصيانة المنخفضة
الأسئلة الشائعة
إذا تم تشغيل المضخة وهي جافة لبضع ثوانٍ، فهل سيؤدي ذلك إلى إتلاف الختم الميكانيكي؟
إن تشغيل المضخة وهي جافة، حتى لفترة قصيرة، قد يسبب ضررًا كبيرًا للختم الميكانيكي.
تعتمد الأختام الميكانيكية على طبقة رقيقة من السائل بين أسطح الختم للتزييت والتبريد. في حال عدم وجود هذه الطبقة، ترتفع درجة حرارة أسطح الختم بسرعة بسبب الاحتكاك، مما يؤدي إلى إجهاد حراري وتشوه، وفي النهاية فشل الختميمكن أن يؤدي التشغيل الجاف أيضًا إلى ملامسة أسطح الختم لبعضها البعض بشكل مباشر، مما يؤدي إلى تآكل مفرط وتلف أسطح الختم.
